一、函数模板申明、生成及注意事项
1.1函数模板申明
函数模板可以用来创建一个通用的函数,以支持多种不同的形参,避免重载函数的函数体重复设计。它的最大特点是把函数使用的数据类型作为参数。
函数模板的声明形式为:
template<typename 数据类型参数标识符>
<返回类型><函数名>(参数表)
{
函数体
}
其中,template是定义模板函数的关键字;template后面的尖括号不能省略;typename(或class)是声明数据类型参数标识符的关键字,用以说明它后面的标识符是数据类型标识符。这样,在以后定义的这个函数中,凡希望根据实参数据类型来确定数据类型的变量,都可以用数据类型参数标识符来说明,从而使这个变量可以适应不同的数据类型。
函数模板只是声明了一个函数的描述即模板,不是一个可以直接执行的函数,只有根据实际情况用实参的数据类型代替类型参数标识符之后,才能产生真正的函数。关键字typename也可以使用关键字class,这时数据类型参数标识符就可以使用所有的C++数据类型。
1.2模板函数的生成
函数模板的数据类型参数标识符实际上是一个类型形参,在使用函数模板时,要将这个形参实例化为确定的数据类型。将类型形参实例化的参数称为模板实参,用模板实参实例化的函数称为模板函数。模板函数的生成就是将函数模板的类型形参实例化的过程。
1.3函数模板使用应注意问题
1)函数模板允许使用多个类型参数,但在template定义部分的每个形参前必须有关键字typename或class,即:
template<class 数据类型参数标识符1,…,class 数据类型参数标识符n>
<返回类型><函数名>(参数表)
{
函数体
}
2)在template语句与函数模板定义语句<返回类型>之间不允许有别的语句。如下面的声明是错误的:
1 template<class T>
2 int I;
3 T min(T x,T y)
4
5 {
6
7 函数体
8
9 }
3)模板函数类似于重载函数,但两者有很大区别:函数重载时,每个函数体内可以执行不同的动作,但同一个函数模板实例化后的模板函数都必须执行相同的动作。
二、函数模板的调用
函数模板调用通常有两种调用方式:
1)myswap<float>(a,b);//显示类型调用;
2)myswap(a,b);//自动数据类型推导;
三、函数模板做参数实例
3.1对一个数组进行排序,未使用模板
1 #include<iostream>
2 using namespace std;
3
4 //排序整型数组、字符串数组
5 int mySort(int *arr, int len)
6 {
7 int tmp = 0;
8 if (arr==NULL)
9 {
10 return -1;
11 }
12 for (int i = 0; i < len; i++)
13 {
14
15 for (int j = i+1; j < len; j++)
16 {
17 if (arr[i]<arr[j])
18 {
19 tmp = arr[i];
20 arr[i] = arr[j];
21 arr[j] = tmp;
22 }
23 }
24 }
25
26 return 0;
27 }
28 int myPrint(int *arr,int len)
29 {
30
31 for (int i = 0; i < len; i++)
32 {
33 cout << arr[i] << " " ;
34 }
35 cout << endl;
36 return 0;
37 }
38 void main()
39 {
40 int arr[] = {11,33,4,55,66,78,98};
41 int size = sizeof(arr) / sizeof(*arr);
42 printf("排序之前\n");
43 myPrint(arr,size);
44 printf("排序之后\n");
45 mySort(arr, size);
46 myPrint(arr,size);
47 system("pause");
48 }
3.2函数模板做参数实例
1 #include<iostream>
2 using namespace std;
3
4 //排序整型数组、字符串数组
5 template<typename T,typename T2>
6 int mySort(T *arr, T2 len)
7 {
8 T tmp = 0;
9 if (arr==NULL)
10 {
11 return -1;
12 }
13 for (T i = 0; i < len; i++)
14 {
15
16 for (T j = i+1; j < len; j++)
17 {
18 if (arr[i]<arr[j])
19 {
20 tmp = arr[i];
21 arr[i] = arr[j];
22 arr[j] = tmp;
23 }
24 }
25 }
26
27 return 0;
28 }
29 template<typename T, typename T2>
30 int myPrint(T *arr,T len)
31 {
32
33 for (T i = 0; i < len; i++)
34 {
35 cout << arr[i] << " " ;
36 }
37 cout << endl;
38 return 0;
39 }
40 void main()
41 {
42 int arr[] = {11,33,4,55,66,78,98};
43 int size = sizeof(arr) / sizeof(*arr);
44 printf("排序之前\n");
45 myPrint<int ,int >(arr,size);//显示调用
46 printf("排序之后\n");
47 mySort(arr, size);//自动调用
48 myPrint<int,int>(arr,size);
49 system("pause");
50 }
四、函数模板与普通函数的差异
1)函数模板不允许自动类型转换;
2)普通函数能够进行自动类型转换。
函数模板可以像普通函数一样被重载,如果一个程序中同时存在函数模板和普通函数,C++编译器有限考虑调用普通函数,如果函数模板可以产出更好的匹配,则选择函数模板。
1 #include<iostream>
2 using namespace std;
3
4 int Max(int a, int b)
5 {
6 cout << "int max(int a,int b)" << endl;
7 return a > b ? a : b;
8 }
9
10 template<typename T>
11 T Max(T a, T b)
12 {
13 cout << "T max(T a,T b)" << endl;
14 return a > b ? a : b;
15 }
16
17 template<typename T>
18 T Max(T a, T b, T c)
19 {
20 cout << "T Max(T a, T b, T c)" << endl;
21 return a > b ? a : b;
22 }
23 void main()
24 {
25 int a = 10;
26 int b = 20;
27 cout << Max(a,b) << endl;//当函数模板和普通函数都符合调用规则,优先选择普通函数
28 cout << Max<>(a, b) << endl;//若显示使用函数模板,则调用函数模板
29 cout << Max(1.0, 2.0, 3.0) << endl;//函数的重载
30 cout << Max('a', 100);//调用普通函数,可以隐式转换
31 system("pause");
32 }